最新刊期
      2018 年 第 41 卷 12 期

        同步辐射技术及应用

      • 洪春霞,杨春明,周平,滑文强,边风刚,王劼
        2018, 41(12): 120101. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2018.hjs.41.120101
        摘要：在同步辐射光源，实验站光束稳定性是衡量光束线的重要指标，它是用户获得高质量实验数据的前提。为了评价上海光源小角X射线散射实验站（BL16B1）光束稳定性，首先在样品台附近安装用于检测光束中心位置和光束强度的IC-500-50位置灵敏电离室，同时使用CAENels公司的TetrAMM四象限皮安计实时检测IC-500-50电流，然后通过移动Kohzu垂直方向电机改变电离室与入射光束的相对位置，从而测试IC-500-50的线性范围和灵敏度等主要性能参数，最后通过静止保存电流值计算光束中心位置并最终得到BL16B1光束稳定性指标。测试结果表明：BL16B1垂直方向光束中心位置抖动的标准偏差为0.8%，光强抖动的标准偏差为0.44%，最终计算分析得知1%之内的不稳定性满足光束线稳定性设计指标（10%之内）的要求。  
        关键词：同步辐射;小角X射线散射;光束稳定性;位置灵敏电离室;实验物理与工业控制系统   
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        发布时间：2021-05-19
      • 丁思远,王雪,汪茂,沈文皓,刘峰,王宇钢
        2018, 41(12): 120102. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2018.hjs.41.120102
        摘要：近年来，纳米级至亚纳米级孔道在离子选择性输运上的研究得到了极大的关注，也取得了很大的进展。本课题组利用所发明的新方法所制备的对苯二甲酸乙二醇酯纳米孔薄膜，具有尺寸结构相对较统一的纳米孔和优异的离子输运性能。确定其纳米孔的尺寸和结构对于更好地了解其输运机理，进而改进制备工艺，有着极大的推动作用。本工作沿用9.5 MeV·u-1的铋离子辐照聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜，注量从5×109 cm-2到5×1011 cm-2不等，之后进行充分紫外照射等处理。通过上海同步辐射光源X射线小角散射实验（Small Angle X-ray Scattering，SAXS）获得了样品的散射图，应用改进的圆柱（hard cylinder）模型和核壳（core shell）模型对散射图谱进行拟合与分析，发现对于完成制备的样品，改进的核壳模型与实验数据具有非常好的一致性。拟合结果表明：完成制备后的纳米孔有径迹核和边缘壳精细结构，且核的半径为0.5~0.6 nm，壳的厚度为7~8 nm。  
        关键词：小角X射线散射;纳米孔;离子辐照;聚对苯二甲酸乙二醇酯   
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        发布时间：2021-05-19

        核物理、交叉学科研究

      • 李昌,蔡军,杨甜,韩永,董乔,李毅敏,刘志
        2018, 41(12): 120501. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2018.hjs.41.120501
        摘要：摘要CO氧化作为最重要的原型反应之一始终受到广泛关注，而Pt系金属表面催化CO氧化反应的机理目前仍存争议。为了研究Pt表面催化CO氧化反应的机理，借助近常压光电子能谱（Ambient Pressure X-ray Photoelectron Spectroscopy，APXPS）结合在线质谱（Mass Spectra，MS），原位分析了Pt（110）表面催化CO氧化反应过程中表面物种以及反应产物的变化。实验结果表明：Pt（110）表面催化CO氧化反应过程可以分为三个状态：1）低反应活性状态，Pt（110）表面CO中毒，CO2的产生速率很低；2）高反应活性状态，Pt（110）表面发生点火反应并伴随大量反应热的释放；3）传质速率限制的反应状态，Pt（110）表面O过量，反应速率受到CO扩散速率的限制。保持反应气体总压强为100 Pa，通过改变不同的CO和O2比例，发现Pt（110）表面催化CO氧化反应的点火温度随着CO含量的增加而升高。本工作对于理解Pt（110）表面催化CO氧化反应机理具有重要帮助，同时为进一步弄清催化反应的活性物种提供了基础。  
        关键词：CO氧化;Pt(110)表面;催化;近常压光电子能谱;质谱   
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        发布时间：2021-05-19
      • 陈伟,苏川英,冯天成,刘文彪,田自宁
        2018, 41(12): 120502. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2018.hjs.41.120502
        摘要：极大似然法反演γ能谱可有效提高γ能谱能量分辨率，为观察该方法反演γ特征峰位的能力，使用蒙特卡罗模拟程序MCNP（Monte Carlo N Particle Transport Code）计算了一台10.16cm×10.16cm×40.64cm NaI（Tl）探测器的能量响应矩阵，采用极大似然法和该能量响应矩阵对包含10种不同能量特征峰的MCNP模拟能谱、铅屏蔽室和实验室自然环境中测得的152Eu点源的γ能谱进行反演。结果显示：对模拟的γ能谱，反演后特征峰中心道址相对参考值最大偏差为1道；对铅屏蔽室中的152Eu γ能谱，反演后特征峰中心道址与实测值偏差小于2道；对实验室自然环境中152Eu γ能谱，反演后特征峰中心道址与实测值偏差小于4道。  
        关键词：极大似然法;γ能谱;反演;峰中心   
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        发布时间：2021-05-19

        低能加速器技术、射线技术及应用

      • 刘旭东,杨竣凯,肖才锦,姚永刚,运威旭,唐婵娟,金象春,王平生,倪邦发
        2018, 41(12): 120201. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2018.hjs.41.120201
        摘要：为研究北京市新镇地区大气颗粒物的污染特征及其来源，于2015年12月~2017年12月间以每周两次的频率采集颗粒物样品。利用质子激发X射线荧光分析（Proton Induced X-ray Emission，PIXE）测定了140个样品中的Mg、Al、Si、S、Cl、K、Ca、Sc、Ti、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、As、Pb共16种元素的含量，并对主要的污染元素进行特征分析。结果表明：S、Cl、Cu、Zn、Pb在细颗粒物中占比较大且相关性较强，Mg、Al、Si、Ca、Ti、Fe则主要存在于粗颗粒物中并存在强相关性；污染时期细颗粒物中S、Cl、K、黑碳（Black Carbon，BC）和粗颗粒物中Si、Ca、Fe上升明显。正矩阵因子分析（Positive Matrix Factor Analysis，PMF）得到该地区存在的6种主要污染源：次级硫（34.70%）、建筑工业（24.39%）、含氯工业（13.05%）、土壤扬尘（12.81%）、交通排放（11.63%）和其他污染（3.42%）。  
        关键词：质子激发X射线荧光分析;大气颗粒物;大气元素;源解析;正矩阵因子分析   
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        发布时间：2021-05-19
      • 蔡伟亮,王平,张清,耿艳胜,张文翔
        2018, 41(12): 120202. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2018.hjs.41.120202
        摘要：带宽限制中子斩波器是中国散裂中子源上飞行时间中子散射谱仪不可缺少的关键设备之一，谱仪获得的中子能谱波段范围由带宽斩波器决定，其主要原理是通过转盘的机械式阻挡来对中子束流进行斩波，选择到达样品的中子波长范围，从而起到降低背底、提高信噪比的作用。本文介绍了带宽限制中子斩波器的基本原理及其设计要求，重点阐述了带宽限制中子斩波器系统的设计方法，提出了斩波器系统配置布局的基本原则，并给出了带宽斩波器各物理参数的计算公式。带宽斩波器的配置数量应满足谱仪背底要求，去除背底的斩波器应放置在束线前端并使谱仪所需波段的中子无损失通过，带宽选取的斩波器则尽可能放置在束线后端。另外，满足同相位、同转速、同开口角和转动方向相反等条件的双盘斩波器可以在一定程度上提高中子通量。本文的工作可为中国散裂中子源二十台中子散射谱仪斩波器系统的物理设计提供指导和参考。  
        关键词：中子斩波器;带宽斩波器系统;带宽限制;转盘   
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        发布时间：2021-05-19

        核电子学与仪器

      • 吕宁,过惠平,尚爱国,赵括,吕汶辉,肖琦展,孙铭言,杜泽群,孟瑞,陈俐文,王凯,曹智
        2018, 41(12): 120403. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2018.hjs.41.120403
        摘要：以辐射场全能段中子能谱获取及周围剂量当量转换为目的，针对一套以3He正比计数器为探测器的多球中子谱仪，介绍了采用脉冲幅度分析法进行中子-γ甄别，准确测量中子计数率的方法；测量并获取了实验室本底环境中子、Am-Be中子源、氘氘中子管连续出射中子三种辐射场的中子能谱，并予以分析；基于中子能谱进行周围剂量当量转换，分析了不同能量段中子所占的剂量比重，发现快中子是主要贡献者；在比较测量中，对三种单慢化体中子剂量仪器产生的误差进行了理论分析，并给出了依靠多球中子谱仪测准中子周围剂量当量的三点建议。多球中子谱仪可以直接测算周围剂量当量，可以指导其它中子剂量仪器的标校，还可以针对具体能量段进行中子防护设计，精准有效指导外照射剂量防护工作的开展。  
        关键词：多球中子谱仪;中子-γ甄别;中子能谱;周围剂量当量;辐射场测量;剂量标校   
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        发布时间：2021-05-19
      • 韦家驹
        2018, 41(12): 120402. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2018.hjs.41.120402
        摘要：γ射线的天文观测是目前天文观测的前沿课题，通过观测高能γ射线的能谱和空间分布，可以研究宇宙中暗物质的分布及其物理特性。在众多γ射线探测器中，硅微条探测器具有很高的位置分辨率和能量分辨率，并且可以拼接组成大探测面，非常适合探测粒子的径迹和能量。为了解决硅微条探测器的关键技术，包括探测器微组装、前端读出电子学、数据采集电路，实验室自主研制了探测器样机并进行一系列测试。该样机的384个通道在0~180 fC的输入动态范围内具有很好的线性（积分非线性小于5%），同时具有很低的噪声（等效输入噪声电荷小于0.16 fC）。样机的宇宙线能谱曲线可以清晰分辨出最小电离粒子的峰位约2.8 fC，并且可以用朗道卷积高斯函数精确拟合。  
        关键词：暗物质;射线;硅微条探测器   
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        发布时间：2021-05-19
      • 周悦,于华伟,陈翔鸿,罗旭,张丽
        2018, 41(12): 120401. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2018.hjs.41.120401
        摘要：利用X射线源替代密度测井中的137Cs放射源成为石油测井发展的新趋势。为探究在密度测井中使用较低能量的X射线源替代137Cs放射源后的近源距变化，利用蒙特卡罗模拟方法，研究了不同能量X射线源在不同孔隙石灰岩含水地层中所对应的零源距位置，另外根据不同源对应的密度响应灵敏度，分析了近源距区间。研究表明：能量较低的X射线源相比于137Cs放射源密度仪器对应的零源距较小，两者密度灵敏度相同时，X射线源的近源距区间更短。  
        关键词：X射线源;密度测井;蒙特卡罗模拟;零源距;密度灵敏度;近源距   
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        发布时间：2021-05-19

        核能科学与工程

      • 陈锐,周书民
        2018, 41(12): 120602. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2018.hjs.41.120602
        摘要：为准确模拟反应堆内不同温度下中子与各种材料间的相互作用，当反应堆堆芯温度变化时，需要在线生成不同温度下的反应截面。现有在线截面生成方法中，以MCNP6的曲线拟合法使用较为普遍，但该方法的截面生成效率偏低。为此，本文开展了基于数值积分的核截面在线生成方法研究，结合双指数变换与Gauss-Hermite积分替代原有解析积分，提高展宽截面生成效率。典型核素与多普勒反应性系数基准例题结果显示，数值积分方法的曲线拟合计算效率比原始方法平均高10倍以上，且精度与原始方法相对偏差在1.54%以内，验证了本文方法的有效性，可用于反应堆多物理耦合计算。  
        关键词：中子截面;数值积分;在线;多普勒展宽   
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        发布时间：2021-05-19
      • 张钦,杜林,马兆伟,杨果,卫飞,张铭军,刘卫
        2018, 41(12): 120601. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2018.hjs.41.120601
        摘要：氚是核设施运行过程中排放的放射性物质之一，植物和土壤是氚参与生态循环的组成部分。核设施周围植物和土壤中氚的分布可以用来判断核设施的短期和长期排放情况，本文测定了2015~2016年秦山核电站周围环境的草和表层土壤中的不同形态的氚活度。草中组织自由水氚（Tissue Free Water Tritium，TFWT）和表层土壤中的氚化水（HTO）在主风方向上离核设施越远其活度值越小。对比两年的采样结果，草中有机氚（Organically Bound Tritium，OBT）活度的总量大体相同，分布情况大体一致。表层土壤中的OBT分布与HTO和草中的OBT均不相同。表层土壤中OBT/HTO的比值明显高于草中的相应值，表明土壤中OBT与草中OBT的来源、形成过程、迁移转换等都有所差别。  
        关键词：草;表层土壤;氚化水;组织自由水;分布   
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      • 夏三强,刘立业,曹勤剑,胡凌,李刚,郑明贵,胡智彬
        2018, 41(12): 120603. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2018.hjs.41.120603
        摘要：氧化运行期间，通过化学连续取样测定冷却剂中58Co的活度浓度峰值和达到氧化运行结束条件的时间（活度浓度 < 25 GBq·t -1）时，会产生大量放射性废液。为减少取样产生的放射性废液，设计利用高纯锗就地γ测量系统在管道外进行γ谱测量，获得58Co特征峰净计数率随停堆时间实时变化数据，藉此预判58Co活度浓度达到峰值时间和氧化运行结束时间，然后进行取样分析。在某核电站氧化运行期间，利用系统进行γ谱连续测量，判断58Co活度浓度峰值时间是停堆后33 h 39 min（±10 min），氧化运行结束时间是停堆后57 h（±10min）；连续取样数据测量判断58Co活度浓度峰值时间是停堆后33 h 34 min，氧化运行结束时间是停堆后57 h 9 min。两种方法判断达到峰值和氧化运行结束时间误差都在10 min以内。  
        关键词：氧化运行;核素58Co活度浓度;就地γ测量;化学取样   
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        发布时间：2021-05-19

        核化学、放射化学、放射性药物和核医学

      • 杨甜宏,罗艳,付海英,龚昱
        2018, 41(12): 120301. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2018.hjs.41.120301
        摘要：从含有裂变产物氟化物的氯化物熔盐中分离回收载体盐，对锕系元素和裂变产物氟化物电解分离技术的研发有着重要意义。本文以含有稀土、碱土金属和锆氟化物的LiCl-KCl盐为对象，在1050 K、130 Pa的条件下，研究了氟化物种类和蒸发比例对LiCl-KCl熔盐减压蒸馏行为的影响。结果表明：随着蒸发比例的增大，5% CeF3-LiCl-KCl混合盐蒸馏后得到的收集盐中Ce的去污系数逐渐减小。对于含有CeF3、NdF3、LaF3、SrF2等氟化物的LiCl-KCl盐，蒸发比例为95%时，对应收集盐中金属元素的去污系数基本维持在103数量级。当混合盐含有EuF3或ZrF4时，金属元素的去污系数相比于其他元素明显偏低，前者主要是由于相对易挥发EuF2的存在，而后者是由于ZrF4较高的蒸气压所致。CeF3-LiCl-KCl蒸发收集盐的分析结果显示，蒸馏后得到的LiCl-KCl盐组成与原料盐一致，氟含量较低，能满足回收再利用的要求。  
        关键词：减压蒸馏;LiCl-KCl;氟化物;裂变产物;去污系数   
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